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喷泉
喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断"吸"上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。
图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。
表一 |
|
额定转速n |
2900r/min |
额定流量Q |
0.04m 3/s |
额定扬程H |
8m |
额定功率P |
7.5kW |
表二 |
|||||
速度v/m•s ﹣ 1 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
6.0 |
质量M/kg |
3.0 |
6.0 |
12.0 |
12.0 |
12.0 |
流量Q/m 3•s ﹣ 1 |
0.03 |
0.03 |
0.04 |
0.03 |
0.02 |
（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过 传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在 的作用下不断地进入水泵内。
（2）下列关于喷泉的有关说法，正确的是 。
A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力
B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为 m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为 kW•h。
（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为 m 3/s，水泵每秒喷出水的质量为 kg。
（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U AB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当U AB＜6V时，D两端的电压U D等于输入电压，U AB≥6V时，U D保持6V不变。当R的电功率满足P R≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为 W；该电路工作20min，喷水时间共为 s。
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风寒温度
人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应．风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别．原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热．当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走．风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷．科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度．并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系．
| 风速（km/h） |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
| 风寒温度（℃） |
5 |
3 |
1 |
-1 |
-3 |
（1）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式（）
A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发
（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降______℃．［人体的比热容取4.2×103 J/(kg·℃)］
（3）利用表格给出的数据作出风寒温度—风速图像．
（4）当气温为5℃，风速为35km/h时，地面的水会结冰吗？
答：_______.
（5）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，请你写出三者关系的表达式：______________．
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变频空调机
空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、外热量的转移。如图所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环。压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强。
压缩机的转速由供电频率决定。“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“变频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的。
变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随即处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二表示该型号变频空调及部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比。
（1）空调机工作时，当液态“冷媒”（填物态变化名称）成气态时，需要热量。
（2）关于变频空调机，下列说法正确的是
A．变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的
B．空调机制冷时，途中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C．空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D．变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强
（3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率ƒ之间的关系图线。当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量为kg/h.。
（4）表二中空调机额定制冷量为W，在额定状态下工作10min，可以使kg的空气温度下降6℃。[取空气的比热容c=1.0×103J/(kg·℃)]
（5）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随即空调机处于低速稳定运转状态，又工作了10h，全过程共耗电2.9kW·h．则前0.5h内空调机消耗的电能是kW·h，后10h空调机的电流是A．
我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气．所谓沙尘暴可以简化为如下情景：快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中（不动），这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡，其作用力大小可近似表达为
，其中ρ为空气密度，S为沙尘颗粒的横截面积，v为风速．如果沙粒的密度ρ沙为3×103kg/m3，沙粒半径r为2.5×10-4m，地面的空气密度ρ0为1.25 kg/m3，那么要形成沙尘暴现象，地面的风速至少为_________m/s．假设空气密度ρ随地面高度h的变化关系如图所示，那么当地面风速为8m/s时，当地沙尘暴的最大高度为_________m．（g取10N/kg，沙粒可近似看成球体，且体积
)
如图所示暗箱，A、B、C、D为四个接线柱，现有三节干电池和1
、2、3、5、10的电阻各一只，选用其中一些元件装入暗箱，并满足：
（1）AB间电压为3V不变；
（2）S接通时，V的示数为2V；
（3）S断开时，V的示数为1V．请在图上画出满足上述要求的电路。
最近，中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片．纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄．为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车．实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A的体积为0.12m3，质量为210kg．（g取10N/kg，设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响．）
（1）求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%．那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3）若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．
（4）从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由．